基于物流無人機的應急食物倉配發一體化模型

摘" 要：食物應急物流是指為應對突發事件而組織的滿足受災民眾飲食需求的特殊物流保障過程。文章以食物應急物流的需求分析為出發點，將物流無人機和倉配發一體化引入食物應急物流中。以政府、軍隊、企業、慈善機構等組織為主體，以事先儲備與演練、事后配送與派發等活動為過程，以軍民深度融合為機制，以物流無人機為手段，以無人機通航物流、低空空域管控和軍民融合物流為平臺，構建了基于物流無人機的應急食物倉配發一體化模型。目的是提高食物應急物流的效率，為我國突發事件下的食物應急物流提供理論基礎和政策建議。

" 關鍵詞：物流無人機；食物應急物流；軍民融合；倉配發一體化

" 中圖分類號：F253.19" " 文獻標志碼：A" " DOI：10.13714/j.cnki.1002-3100.2024.15.006

Abstract： Food emergency distribution refers to a special logistics process organized to meet the food needs of the affected people in response to emergencies. Based on the demand analysis of food emergency distribution， this paper introduces the integration of UAV logistics and warehouse distribution into food emergency distribution. Taking the government， army， enterprises， charities and other organizations as the main body， taking the activities of pre-storage and exercise， post-distribution and distribution as the process， taking the deep integration of military and civilian as the mechanism， taking the UAV logistics as the means， taking the UAV navigation logistics， low-altitude airspace control and military-civilian integration logistics as the platform， the framework model of food emergency distribution based on UAV logistics is constructed. The purpose is to improve the efficiency of food emergency distribution， and provide theoretical basis and policy suggestions for food emergency distribution under emergencies in China.

Key words： logistics drones; food emergency logistics; civil-military integration; integration of warehousing and distribution

0" 引" 言

" 21世紀以來，全國性突發公共事件頻發，給人們的生產生活造成了巨大的影響。高效的應急物流是減少災害損失，保障人們基本生活需求的關鍵要素。食物作為維持生命活動的基礎，其物流活動是應急物流的重中之重。2020年新冠肺炎疫情雖然并未對中國食物供應造成大的影響，但是由于隔離和邊境關閉，市場、供應鏈和貿易受到波及。食物物流渠道可能因運輸中斷和更加嚴格的檢疫措施而受阻[1]。應急物流對于保障突發事件下的食物供應至關重要，是未來發展的重點。

" 近年來，應急物流問題得到國內外學者的廣泛關注。Kemball-Cook et al[2]率先研究了索馬里難民救助中的食物運送問題，指出物流的重要性及其運作的關鍵要素，堪稱突發事件下物流保障糧食供應的拓荒之作。我國自古雖有“移民就黍”與“移黍就民”的災害救助措施，但真正意義上的應急物流研究卻始于2003年“非典”疫情。其時，王宗喜[3]探討了應急物流的概念和內涵。之后，相關學者研究了應急物流儲備、調度等環節[4-5]。Kapucu et al[6]研究了不同應急組織之間的協調問題。突發事件發生后，只依靠民間組織的力量是遠遠不夠的。只有建立軍民融合機制，才能構建高效能的應急物流體系。軍隊主要的物資運輸方式之一是空運，2005年巴基斯坦地震后，北約國家通過170次空運運輸了3 500噸物資[7]?？者\是食物應急配送最有效的方式。周俊飛[8]研究了無人機物流的基本概念、市場環境、潛在價值與未來發展，指出無人機物流具有不依賴地面交通和不受地形地勢約束的先天優勢，適用于突發事件下的應急物資配送。劉正元等[9]構建了無人機在應急物流配送中的任務分配模型，并指出配送無人機在“最后一公里”應急物流配送中有較好的適用性。此外，李鳳廷等[10]提出了食物應急活性的概念，構建食物應急活性的測度方法。

" 此次新冠肺炎疫情中，應急物流體系發揮了重要作用，但還存在供應鏈不暢通、組織體系不健全、信息平臺不完善等問題[11]。鑒于此，本文以食物應急物流的需求分析為出發點，將物流無人機、倉配發一體化等引入食物應急物流系統，建構基于物流無人機的應急食物倉配發一體化模型，以期為我國突發事件下食物應急物流提供理論基礎和政策建議。

1" 食物應急物流的需求分析與內涵要求

" 食物應急物流的首要目標是滿足受災民眾的基本需求，因此需要明確受災人群的分類和特征。其次，要研究清楚應急食物的品種和分類，回答什么樣的食物適合作為應急食物，既要考慮受災民眾的需要，也要考慮可達性。最后，根據受災人群的特征、應急食物的品類，提出食物應急物流的內涵與要求。

（1）受災人群的分類和特征。多數突發事件是破壞性較大的“黑天鵝”事件，常導致受災地區涌現出大量饑餓人口，并伴隨數量龐大的救援隊伍。以2008年“汶川”地震為例，這是新中國成立以來發生的最嚴重的破壞性地震，共造成4 625.7萬人受災，因災緊急轉移1 510.6萬人，大量群眾成為無房可住、無生產資料和無收入來源的“三無”人員。同時，在地震發生的一周內，解放軍和武警部隊出動11萬余人，深入災區的國內外志愿者隊伍共計300萬人以上，大規模受災人口的涌現是組織食物應急物流的內在根源。

食物應急物流的首要目標是滿足受災民眾的基本需求。仍以2008年“汶川”地震為例，政府、企業和志愿者為災區民眾提供了大量的方便食品、蔬菜等食物，還為“三無”人員提供每人每天10元錢和1斤成品糧的生活救助。應急物流某種程度上具有供方主導性，即政府、社會組織、民眾通過多種方式籌集應急物資，而不是按照有規律的需求預測提供救助服務。

" 隨著我國綜合國力的攀升和民眾生活水平的提高，災害救助需要更加貼近受影響民眾的生活需求。因此，可根據常住人口統計數據和流動人口需求預測，將受災人群按年齡、民族、是否傷病等特征進一步細分，如劃分為孕婦、嬰幼兒、年邁老人、“三孤”人員、重傷病員等。以此為基礎，在組織食物應急物流時可以根據受災人群的不同特征，更有針對性的提供孕婦和嬰幼兒食品、年邁老人所需的高營養食品、重傷病員食品等。同時，還需要考慮受影響地區的飲食習慣和文化。

" （2）應急食物的品種和細分。在應急狀態下，最理想的食物當屬即食食品，比如主食食品，包括饅頭、餅、米飯等[12]。這也是我國民眾最喜歡的食物品種，如表1所示。但是，主食儲存成本高，物流難度大，抑或在應急狀態下能夠及時提供的數量有限，常以方便食品來代替，如罐頭、壓縮食品、真空包裝食品、方便面/米粉等。從救災需求看，即食食物還包括補水型、能量型和營養型食品。當然，有些食物需要通過再加工才能食用，稱為非即食食品，包括稻谷、小麥、大米、小麥粉、肉禽、蛋品等。

（3）食物應急物流的內涵和要求。食物應急物流是指為應對突發事件而組織的滿足受災民眾飲食需求的特殊物流保障過程。食物應急物流除了具有突發性、非預見性等共性特征外，還具有儲存的時效性、食用的安全性和消費的連續性等特征[12]，這對食物應急物流的組織過程提出了更高要求。根據不同的應急情景，食物應急物流不僅受制于上游的儲備物流，還會影響下游的配送與派發活動。此外，信息流在食物應急物流中也發揮著重要的作用。信息的有效傳遞與共享有助于應急物品的部署和調度，并增強應急反應的靈活性[13]和有效性[14]。為強化食物應急物流能力，需要從受災民眾的需求分析出發，對食物應急物流進行全流程的逆向設計，形成一個需求拉動的食物應急物流過程，如圖1所示。

2" 基于物流無人機的應急食物倉配發一體化系統

" 在突發事件導致道路毀壞的情景下，要實現高效的食物應急物流，一方面需要建立食物的空運廊道，發揮物流無人機的空中優勢，以彌補道路/水面交通設施的不足；另一方面需要導入倉配發一體化的理念，將圖1中的食物應急物流過程進行無縫對接，縮短整個供應鏈條的響應時間。

（1）物流無人機在食物應急物流系統中的突出作用。地震、火山、泥石流、洪澇災害等突發事件一旦發生，應急物流的通達性將進一步降低。針對交通癱瘓、地理條件較差、地廣人少、基礎設施薄弱等地理區域，物流無人機可能是有益的補充。現代科技的出現使人類離開了他們熟知的地面，高空給予了我們無限的可能。空域開始成為每個國家的戰略資源，飛機是這個資源主要的載體。隨著科技的不斷創新發展，飛機不再需要人親自駕駛，可以通過遠程操控實現無人駕駛。從2012年開始，谷歌、亞馬遜、UPS、DHL、順風等行業巨頭紛紛啟動了物流無人機項目，物流無人機的發展進程如表2所示。

" 物流無人機在食物應急物流中具有顯著的優勢。自然災害具有突發性、不可預測性，我們無法避免其發生。但是，我們可以不斷降低自然災害事后對人類的傷害。目前，我國物流基礎設施建設還不夠完善，一旦發生地震、泥石流等地質災害，可能導致交通設施毀壞，惡劣的天氣還會導致救援人員傷亡。這種情況下，如何提高我國的食物應急物流能力迫在眉睫。無人機給食物應急物流帶來了新的方向。將無人機應用于食物應急物流，一方面可以提高食物應急物流的時效性、減少駕駛員在飛行過程中的傷亡損失；另一方面無人機與大數據相結合，精準的定位、人工的操控，提高貨物到達災區的安全性和準確性。

（2）倉配發一體化理念。倉配發一體化是指“倉儲+配送+派發”的有機整合與無縫對接，旨在為災區提供一站式的食物應急配送。軍民融合下的倉配發一體化是利用現代化信息技術實現以軍為中心，以民為輔助的倉配發流程的可視化、無縫化、標準化為一體的食物應急物流。

" 要實現食物應急物流的時效性，需要倉配發一體化和物流無人機應用緊密配合。本文融入倉配發一體化理念，構建基于物流無人機的應急食物倉配發一體化系統。基于物流無人機的應急食物倉配發一體化系統如圖2所示。在突發事件導致道路毀壞的情景下，食物應急儲備通過支、末線無人機進行食物末端配送和食物快速派發給受災民眾，提高食物應急配送的時效性，滿足重大突發事件下對應急物流能力的需求。

3" 基于物流無人機的應急食物倉配發一體化模型

食物應急物流系統的高效運行，離不開政府、軍隊和企業等多主體的協調控制。為了保證基于物流無人機的食物應急物流系統的可行性，本文提出基于物流無人機的應急食物倉配發一體化模型?；谖锪鳠o人機的應急食物倉配發一體化模型包括事前儲備與演練、事后配送與派發兩個階段；由決策主體、響應主體、公眾主體多元化組織共同參與。該模型建立了一個基于物流無人機的食物應急倉配發一體化軍民融合機制，由軍民融合平臺借助無人機通航物流平臺和低空空域管控平臺對多個主體進行統籌規劃，快速協調做好食物應急物流工作?；谖锪鳠o人機的應急食物倉配發一體化模型如圖3所示，具備高效性、可達性、系統性和集約性的特點。

3.1" 基于物流無人機的應急食物倉配發一體化模型的特點

（1）高效性。利用無人機可以為食物應急配送增加運力，提高送貨效率和物流服務能力，完成高時效的工作。例如，2022年4月順豐無人機支援上海抗疫，通過無人機為居民運送肉類、蔬菜等營養型食品，緩解了封控期間運力緊缺問題，提高了配送的時效，同時還實現零接觸，減低了新冠肺炎疫情感染的風險。

" （2）可達性。突發事件往往導致道路橋梁損毀，物流網絡出現堵點。物流無人機可以彌補地面交通無法完成的工作，在疫情封控區、地形復雜山區以及城市末端配送等場景架起空中物流通道，打通食物應急配送的“毛細血管”。

" （3）系統性。食物應急物流需要多部門的協調，不同部門之間協調難度大。因此，需要一套有效的系統，整合政府、軍隊、企業等多主體的職能，實現跨區域跨部門的物流運行系統控制，科學統籌應急物資協同調度，提升綜合應急調度指揮能力。

" （4）集約性。在地形復雜的偏遠區域物流基礎設施薄弱的地方，投建傳統運力并不經濟，而基于物流無人機的食物應急物流系統可以節約基礎設施的投入。在基礎設施較為完善的區域，將無人機配送系統與其他運力資源優勢互補，可以發揮整體協同效應。

3.2" 基于物流無人機的應急食物倉配發一體化模型的構成

" （1）基于物流無人機的應急食物倉配發一體化軍民融合機制。軍民融合的食物應急物流體系是指為完成食物應急物流任務，由政府、軍隊、地方企業和物流行業協會等組成的一個統一的、龐大的物流運行實體。如圖3所示，為了保證不同主體之間的協同和凝聚力，需要建立一個統一的應急物資調度中心和信息平臺，科學統籌各部門應急物資，及時有效對應急物流信息流、物流、和資金流進行計劃、協調與控制。通過統一的信息平臺對受影響人口的數量和需求進行評估，需求評估的任務主要由政府和軍隊來完成。由于突發事件具有破壞性，受影響地區的信息等基礎設施可能會受到破壞，影響評估的準確性，需要根據當地反饋情況及時調整需求。然后是將救濟物資運送到受影響地區，通過應急調度中心統一調度運輸工具和應急物資。例如，2022年8月重慶多地突發山火，多方力量馳援重慶山火救援。應重慶江北區、北培區應急管理部要求，順豐無人機團隊調配了三臺方舟無人機，為山地不同高度的物資轉運點及時補充救援人員所需的補水食品、方便食品等關鍵物資。2020年新冠肺炎疫情在武漢爆發期間，安徽、江西、湖南、河南等毗鄰省份和當地央企協同聯動，為湖北省和武漢市提供原糧、成品糧等多種非即食食品。在突發事件中，政府、軍隊、企業等多主體參與救援行動增加了協調的困難性，需要建立應急物流資源整合協調機制，統籌各類物流資源能力，形成應急物流組織體系，確保提供高效的物流服務。

（2）基于物流無人機的食物應急物流“事前+事后”一體化過程。在重大突發事件發生前，要做好食品儲備和應急配送演練工作，最大限度的降低災害帶來的危害。突發事件發生后，應急管理部門根據災情迅速做出反應，分配配送任務。食物儲備部門的食物先由整車運輸運送至火車站，再通過整車運輸運送至物流中心，借助軍用支線無人機運送至配送中心，后由軍用末端無人機運至受難點實現食物末端配送，最后由軍隊和政府進行食物快速派發給受影響民眾。食品企業的應急食物由物流公司負責配送，利用民用支線無人機將食物運送至配送中心，再通過民用末端無人機運送至受難點，最后由慈善組織和志愿者進行食物快速派發給受災民眾。全程通過無人機通航物流平臺、低空空域管控平臺、軍民融合平臺實時監控，以及GPS實時定位，一旦出現故障，及時實施救援方案。例如，2018年1月空軍后勤部聯合順豐、京東兩家物流軍民融合戰略合作單位，采取遠端指揮、異地聯供、軍民協調的方式，在北京成功指揮了云南、陜西兩地的無人機應急物資保障演練。2018年7月，北京多地突降暴雨，京東受命于政府的應急指揮，利用無人機搭建應急救援網絡和通道，為斷路的災區運送即食食品。近年來，物流無人機越來越多的應用在突發事件中。2022年9月四川瀘定發生地震，甘孜州特警利用無人機向“水中孤村”磨西鎮共和村投送物資。

" （3）無人機通航物流+低空空域管控+軍民融合物流共享化平臺。在圖3中，應用無人機進行食物應急配送，必須由無人機通航物流平臺和低空空域管控平臺對其嚴格管制，避免擾亂非受災區民眾的正常生活秩序。兩者積極配合軍民融合平臺進行食物應急配送，保證應急配送工作有條不紊、井然有序。通過互聯網、云計算、大數據、物聯網、人工智能和區塊鏈等技術，不斷打造信息化、數字化、智能化平臺，推動數字化應急體系向智能化應急體系轉化，強化前后方指揮調度通信保障和任務全過程的可視化管理，不斷滿足特定突發情景的需要，完成各項物流保障任務。例如，2022年9月四川瀘定6.8級地震造成甘孜州、雅安市石棉縣部分地區通信受損，地震發生后，四川省通信管理局和應急管理廳立即啟動應急通訊保障二級響應，緊急調度“大型高空全網應急通信無人機”赴受災區域，搭建空中應急通信網絡。通過無人機搭建信息平臺統籌資源，將各部門連成科學的供需網絡，為抗震救災搶險決策提供了有力支持。再如，2023年8月初，受暴雨影響，河北省保定市易縣紫荊關鎮教場村電力中斷，通訊不暢。紫荊關鎮教場村東側村落被山洪三面圍住，500余名村民被困。救援人員與當地村民合力，利用無人機搭建起30米的空中運送通道，運送物資。

" （4）決策主體+響應主體+公眾主體共同參與的多元化組織。突發事件的救援活動往往離不開政府、軍隊和企業等多主體的參與。例如，2016年江蘇省鹽城市遭受特別重大龍卷風冰雹災害，災情發生后，江蘇省糧食局立刻積極響應，糧食部門第一時間投入救災供應工作。鹽城、南京等市軍供單位緊急采購3 000份自熱米飯、20 000份航空套餐等方便食品運抵災區。壹基金救援聯盟徐州戶外救援隊等救援隊伍也參與了此次救援活動，并向災區捐贈了大米、食用油等成品糧油。為了提高食物應急物流系統的效率，需要明確不同主體的職責，增強不同主體間的協調控制。如圖3的一體化模型所示，政府由應急管理部、國家糧食和物資儲備局、交通委員會、衛生部組成，應急管理部門在重大突發事件中扮演決策者的角色，是應急響應的指揮中心。負責分配任務，監督執行；國家糧食和物資儲備局負責生食食物的儲存與分配，在應急食物短缺的情況下負責應急采購或臨時緊急征用；交通委員會負責運力的籌措和運輸的銜接；衛生部負責食品安全的檢測。軍隊應急后勤部門根據應急管理部門下達的任務，進行應急配送工作。而地方物流行業協會根據應急管理部門下達的配送任務，指揮物流企業、加工企業以及生產企業開展應急配送工作。軍方參與食物應急實際配送的主體是武警、公安和消防隊；而民間參與食物應急配送的主要是物流企業。在重大突發事件下，軍隊負責原糧和成品糧的應急配送，用于災后恢復期重建期；物流企業、食品企業等民間企業負責對主要食品的應急配送。慈善組織和志愿者負責將食品派發給受災群眾。

4" 結" 論

" 近年來，非常規突發事件的發生次數越來越多，對國家財產和人民生活健康產生了許多不利的影響。開展食物應急物流的關鍵在于食物能不能高效、安全地抵達災區，并發放到災民手中。而后續應急工作能夠平穩開展的前提在于高效的食物應急物流效率。因此，本文將物流無人機和倉配發一體化引入食物應急物流系統中。以政府、軍隊、企業、慈善機構等組織為主體，以事先儲備與演練、事后配送與派發等活動為過程，以軍民深度融合為機制，以物流無人機為手段，以無人機通航物流、低空空域管控和軍民融合物流為平臺，構建了基于物流無人機的食物應急倉配發一體化模型。通過物流無人機和倉配發一體化來提高食物應急物流的效率，為我國突發事件下的食物應急配送提供理論基礎和政策建議，保障非常規突發事件發生后人民的生命安全。

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收稿日期：2023-08-10

基金項目：國家社科基金重大招標課題項目“國家生活物資戰略儲備的物流系統設計與運作模式研究”（20amp;ZD126）

作者簡介：李鳳廷（1975—），男，河南安陽人，河南工業大學管理學院，副教授，博士，博士生導師，研究方向：糧食安全與現代物流。

引文格式：李鳳廷，何應嬌，吳一梅，等. 基于物流無人機的應急食物倉配發一體化模型[J]. 物流科技，2024，47（15）：24-27，33.